第三章專題實驗探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系

第三章專題試驗：探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系——精剖細(xì)解預(yù)習(xí)講義學(xué)問點回憶：彈簧測力計1、原理在彈性限度內(nèi)或發(fā)生彈性形變時，彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長量就越長〔彈簧受到的拉力跟彈簧的伸長量成正比〕。2、構(gòu)造由彈簧、掛鉤、刻度盤、指針、外殼、吊環(huán)組成的。3、使用步驟①觀看量程、分度值；②觀看指針是否指在零刻度；③輕輕來回拉動掛鉤幾次，防止彈簧卡殼；④測力時，要使彈簧中心的軸線方向跟所測力的方向全都，使指針和外殼無摩擦，彈簧不要靠在刻度板上；⑤等到示數(shù)穩(wěn)定時再讀數(shù)，讀數(shù)時，視線要與刻度板面垂直。使用彈簧測力計時,拉力的方向不肯定沿豎直方向，其他方向的力也可測量，只要在測量力時保證彈簧測力計所測力的方向與彈簧的軸線方向相同即可。學(xué)問點1：探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系【試驗?zāi)康摹刻骄繌椈蓮椓εc形變量的定量關(guān)系。把握彈簧測力計彈力的測量原理。能夠依據(jù)函數(shù)圖像Fx的曲線求出彈簧的勁度系數(shù)。學(xué)會用列表法、圖像法、函數(shù)法處理試驗數(shù)據(jù)?！驹囼炘怼繌椈蓮椓Υ_實定方法：彈簧的下端懸掛鉤碼時彈簧會伸長，平衡時彈簧產(chǎn)生的彈力大小等于所掛鉤的重力大小；彈簧伸長量確實定方法：在未掛重物時，用刻度尺測量彈簧原長l0，掛上鉤碼平衡后，再用刻度尺測量彈簧長度l，那么彈簧伸長量Δx=ll0；依據(jù)試驗數(shù)據(jù)制作表格和圖像并探究彈簧彈力與伸長量之間的定量關(guān)系?！驹囼瀮x器】鐵架臺、彈簧、毫米刻度尺、鉤碼假設(shè)干、坐標(biāo)紙?！驹囼炑b置圖】【試驗步驟】①將鐵架臺放在試驗桌上，依據(jù)試驗裝置圖安裝試驗裝置，待彈簧自由下垂并靜止時測量原長l0；②在彈簧下端懸掛1個鉤碼，當(dāng)鉤碼靜止時測出彈簧的總長度l，計算彈簧的伸長量，并登記鉤碼的重力；③增加鉤碼的數(shù)量〔2個鉤碼、3個鉤碼……〕重復(fù)步驟②，將測量的數(shù)據(jù)記錄在下面的表格中。鉤碼的個數(shù)鉤碼所受的重力G/N彈簧的彈力F/N彈簧總長l/m彈簧伸長量Δx/m123456【試驗數(shù)據(jù)的處理】依據(jù)表格數(shù)據(jù)，以彈力F為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長量x為橫坐標(biāo)建立平面直角坐標(biāo)系，用描點法作圖，做出彈簧彈力與伸長量之間的關(guān)系圖像，如以下圖所示：依據(jù)圖像得出彈力與彈簧伸長量的函數(shù)關(guān)系式，表達(dá)式中的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)，即k＝eq\f(ΔF,Δx)?！驹囼灲Y(jié)論】在彈簧的彈簧限度內(nèi)，彈簧的彈力與彈簧的伸長量成正比；彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系函數(shù)表達(dá)式是F=kx?！驹囼炚`差】彈簧長度測量不精確?????可能引起的試驗誤差。畫圖時描點、連線不精確?????引起的試驗誤差。彈簧自身重力的影響產(chǎn)生的試驗誤差。鉤碼的標(biāo)值不精確?????引起的試驗誤差。中學(xué)階段學(xué)問上的比照思維上的比照學(xué)校物理學(xué)校物理簡潔講解彈簧測力計的原理、構(gòu)造和使用步驟。學(xué)問比擬簡潔，傾向于定性分析彈簧的彈力和伸長量的關(guān)系。高中物理對于彈簧彈力和伸長量進(jìn)行試驗探究，處理試驗數(shù)據(jù)的試驗方法的學(xué)習(xí)以及試驗誤差的分析，對于彈簧測力計的理解更加系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)學(xué)問深化，需要同學(xué)把握試驗探究方法的學(xué)問，對于同學(xué)的推理力量要求更高，對于抽象思維力量的要求高，培育同學(xué)動手探究試驗的力量，養(yǎng)成喜愛科學(xué)探究的習(xí)慣。說明：高中所學(xué)的探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系學(xué)問是對學(xué)校所學(xué)彈簧測力計學(xué)問的補(bǔ)充和拓展。需要同學(xué)把握試驗探究方法的學(xué)問，對于同學(xué)的推理力量要求更高，對于抽象思維力量的要求高，培育同學(xué)動手探究試驗的力量，養(yǎng)成喜愛科學(xué)探究的習(xí)慣。探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系的原理、器材與試驗步驟1．某同學(xué)利用甲圖裝置做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系〞的試驗，并描繪彈簧的伸量Δl與彈力F的關(guān)系圖線如乙圖所示，以下關(guān)于該試驗說法正確的選項是〔〕A．試驗前，應(yīng)當(dāng)先把彈簧水平放置測量其原長B．逐一增掛鉤碼，登記每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重C．圖線OA段斜率的大小即為該彈簧勁度系數(shù)的大小D．圖線中后半局部明顯偏離直線是由于彈簧的自重【答案】B【詳解】A．由于彈簧自身有重量，所以在豎直懸掛鉤碼時，彈力大小是彈簧自重與鉤碼重量之和，實際測量的是彈力增加量〔相比原長〕與彈簧伸長量的關(guān)系。所以試驗前，應(yīng)當(dāng)將彈簧豎直懸掛測量其原長，故A錯誤；B．試驗?zāi)康氖恰疤骄繌椓蛷椈缮扉L量的關(guān)系〞，所以每掛一個鉤碼，都要登記指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重，這樣彈簧的伸長量和彈力大小才能登記來，故B正確；C．圖線OA段斜率的大小表示的是勁度系數(shù)的倒數(shù)，故C錯誤；D．圖線中后半局部明顯偏離直線是由于超出了彈簧的彈性限度，故D錯誤。應(yīng)選B。2．如圖是某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系〞試驗裝置，依據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出彈簧的伸長量Δl及其對應(yīng)的彈力F圖像如下圖，以下說法中正確的選項是〔〕A．測量彈簧原長時應(yīng)將彈簧水平放置B．依次逐個增加砝碼，等彈簧穩(wěn)定后平視讀數(shù)D．圖像彎曲的緣由是指針與刻度尺間有摩擦【答案】B【詳解】A．測量彈簧原長時應(yīng)將彈簧豎直懸掛，因彈簧自身重力的作用會使彈簧有肯定的伸長，做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系〞試驗時，考慮進(jìn)去，試驗圖線過原點，可減小試驗誤差，假設(shè)水平放置，圖線不過原點，故A錯誤；B．依據(jù)試驗原理及讀數(shù)規(guī)那么，試驗時應(yīng)依次逐個增加砝碼，等彈簧穩(wěn)定后平視讀數(shù)，故B正確；C．依據(jù)胡克定律知，直線段局部圖線斜率的倒數(shù)等于該彈簧的勁度系數(shù)，為故C錯誤；D．圖像彎曲的緣由是彈簧彈力超過其彈性限度，胡克定律不再成立，故D錯誤。應(yīng)選B。3．某試驗小組在探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系的試驗中，使用兩根不同的輕彈簧a和b，得到彈力F與彈簧總長度l的圖像如下圖。以下表述正確的選項是〔〕A．a(chǎn)的原長比b的長B．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的大C．施加同樣大的力，a的形變量比b的大D．測得的彈力與彈簧的總長度成正比【答案】C【詳解】A．在Fl的圖像中，橫軸截距表示彈簧的原長，因此b的原長比a的長，A錯誤；B．圖像的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，b的勁度系數(shù)比a的大，B錯誤；C．因b的勁度系數(shù)比a的大，所以施加同樣大的力，a的形變量比b的大，C正確；D．在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力滿意胡克定律，所以彈力與彈簧的形變量成正比，與彈簧的總長度不成正比，D錯誤。應(yīng)選C。4．在“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系〞的試驗中，關(guān)于操作步驟的先后挨次，以下說法正確的選項是()①先測量原長，后豎直懸掛②先豎直懸掛，后測量原長③先后挨次對試驗結(jié)果無影響④先后挨次對試驗結(jié)果的影響程度取決于彈簧的自重A．①③ B．①④ C．②③ D．②④【答案】D【詳解】為了精確?????測量彈簧的原長，并消退重力帶來的影響，應(yīng)先將彈簧懸掛，再測原長，故②④正確，應(yīng)選D。5．在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系〞試驗中，以下說法正確的選項是〔〕A．彈簧被拉伸時，不能超出它的彈性限度B．彈簧的彈力大小與彈簧的長度成正比C．用直尺測得彈簧的長度即為彈簧的伸長量D．用幾個不同的彈簧，分別測出幾組拉力與伸長量，得出拉力與伸長量之比均相等【答案】A【詳解】A．彈簧被拉伸時，不能超出它的彈性限度，否那么彈簧會損壞，故A正確；B．彈簧的彈力大小與彈簧的伸長量成正比，故B錯誤；C．彈簧的長度不等于彈簧的伸長量，故C錯誤；D．拉力與伸長量之比是勁度系數(shù)，由彈簧打算，同一彈簧的勁度系數(shù)是不變的，不同的彈簧的勁度系數(shù)不同，故D錯誤；應(yīng)選A。探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系的數(shù)據(jù)處理與誤差分析6．在“探究彈簧彈力和彈簧長度的關(guān)系〞試驗中，小紅依據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪出了彈簧彈力F隨彈簧長度L的變化圖線，如下圖，那么〔〕A．彈簧的原長為5cmB．彈簧的勁度系數(shù)為1N/mC．在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力F與彈簧長度L成正比關(guān)系D．圖線末端發(fā)生彎曲的緣由是彈簧形變超過了彈性限度【答案】D【詳解】A．當(dāng)彈簧的彈力為0時，此時彈簧長度即為原長，由圖示圖像可知，彈簧的原長為故A錯誤；B．由可知圖像的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，那么由圖示圖像可知，彈簧的勁度系數(shù)為故B錯誤；C．在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力所以在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力F與彈簧形變量成正比，彈簧彈力F與彈簧長度L成一次函數(shù)關(guān)系，不是正比關(guān)系，故C錯誤；D．圖線末端發(fā)生了彎曲的緣由是彈簧的形變量超出了彈簧彈性限度，故D正確。應(yīng)選D。7．如圖甲所示，用鐵架臺、彈簧和多個質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼，探究“在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系〞試驗，以下說法不正確的選項是〔〕A．試驗中還需要刻度尺作為測量工具B．如圖乙所示，圖像不通過原點的緣由是彈簧有自重C．如圖丙所示，試驗中用兩根不同的彈簧和，作出彈簧彈力與彈簧長度的圖像，可知的勁度系數(shù)比的大D．如圖丙所示，試驗中用兩根不同的彈簧和，作出彈簧彈力與彈簧長度的圖像，可知彈力與彈簧長度成正比【答案】D【詳解】A．試驗中還需要刻度尺作為測量工具，測量彈簧受到拉力后彈簧的長度，故A正確；B．由圖乙可知，圖像不通過原點的緣由是彈簧有自重，在未掛上鉤碼時，彈簧由于自身重力使得彈簧有肯定的伸長量，故B正確；CD．設(shè)彈簧的原長為，彈簧的勁度系數(shù)為，依據(jù)胡克定律可得可知圖像的斜率等于彈簧的勁度系數(shù)，由圖丙可知彈簧的勁度系數(shù)大于彈簧的勁度系數(shù)，彈力與彈簧長度并不是成正比，故C正確，D錯誤。此題選擇錯誤的，應(yīng)選D。8．一個試驗小組在做“探究彈簧彈力和形變量的關(guān)系〞的試驗時，使用了兩根不同的輕質(zhì)彈簧M和N，他們得到彈簧彈力與彈簧長度的關(guān)系圖像如下圖，那么由圖可知〔〕A．M的原長比N的長B．M的勁度系數(shù)比N的小C．M的勁度系數(shù)比N的大D．彈力與彈簧長度成正比【答案】C【詳解】A．由胡克定律知，圖線與軸交點的橫坐標(biāo)代表彈簧的原長，故N的原長比M的長，故A錯誤；BC．圖線斜率代表彈簧的勁度系數(shù)，故M的勁度系數(shù)比N的大，故C正確，B錯誤；D．彈簧彈力與彈簧的形變量成正比，與彈簧長度是一次函數(shù)關(guān)系，故D錯誤。應(yīng)選C。9．在“探究彈簧彈力和彈簧長度的關(guān)系〞試驗中，小紅依據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪出了彈簧彈力F隨彈簧長度L的變化圖線，如下圖，那么〔〕A．彈簧的原長為5cmB．彈簧的勁度系數(shù)為0.5N/mC．在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力F與彈簧長度L成正比關(guān)系D．圖線末端發(fā)生彎曲的緣由是彈簧形變超過了彈簧的彈性限度【答案】D【詳解】A．當(dāng)彈簧的彈力為0時，此時彈簧長度即為原長，由圖示圖像可知，彈簧的原長為故A錯誤；B．由可知，圖像的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，那么由圖示圖像可知，彈簧的勁度系數(shù)為故B錯誤；C．在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力所以在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力F與彈簧形變量成正比；彈簧彈力F與彈簧長度L成一次函數(shù)關(guān)系，故C錯誤；D．圖線末端發(fā)生了彎曲的緣由是彈簧的形變量超出了彈簧彈性限度。故D正確。應(yīng)選D。10．在“探究彈簧彈力與彈簧伸長量的關(guān)系〞的試驗時，在彈簧下端懸掛鉤碼，得到的彈力與伸長量的關(guān)系圖線如下圖，圖線不過原點。其緣由可能是〔〕A．鉤碼的質(zhì)量太小 B．所選的彈簧太長C．所選的彈簧勁度系數(shù)太大 D．測出彈簧水平狀態(tài)下的自由長度作為原長【答案】D【詳解】圖線不過原點，即沒有掛鉤碼時就有伸長量，緣由可能是在水平狀態(tài)下測的原長，然后豎直懸掛后在彈簧自重的作用下伸長。應(yīng)選D。11．如圖甲所示，用鐵架臺、彈簧和多個質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼，探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長長度的關(guān)系試驗?！?〕試驗中還需要的測量工具有：___________〔2〕如圖乙所示，依據(jù)試驗數(shù)據(jù)繪圖，縱軸是鉤碼質(zhì)量m，橫軸是彈簧的形變量x，由圖可知：圖線不通過原點的緣由是由于___________；彈簧的勁度系數(shù)k=___________N/m。計算結(jié)果保存2位有效數(shù)字，重力加速度g2〔3〕如圖丙所示，試驗中用兩根不同的彈簧a和b，畫出彈簧彈力F與彈簧長度L的FL圖像，以下正確的選項是___________。A．a(chǎn)的原長比b的長B．的勁度系數(shù)比b的大C．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的小D．彈力與彈簧長度成正比【答案】刻度尺測量彈簧的原長時，彈簧沒有處于自然下垂?fàn)顟B(tài)4.9B【詳解】〔1〕[1]試驗需要測量彈簧伸長的長度，需要刻度尺?！?〕[2]測量彈簧的原長時，彈簧沒有處于自然下垂?fàn)顟B(tài)。[3]由圖線乙，彈簧的勁度系數(shù)為〔3〕[4]A．由圖丙知，F(xiàn)L圖像橫坐標(biāo)的截距表示原長，故b的原長比a的長，A錯誤；BC．斜率越大，勁度系數(shù)越大，a的勁度系數(shù)比b的大，B正確，C錯誤；D．彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比，D錯誤。應(yīng)選B。12．現(xiàn)有一種納米合金絲，欲測定出其伸長量x與所受拉力F、長度L的關(guān)系?！?〕測量上述物理量需要的主要器材是___________、___________等?！?〕假設(shè)試驗中測量的數(shù)據(jù)如表所示，依據(jù)這些數(shù)據(jù)請寫出x與F、L間的關(guān)系式：x=___________。〔假設(shè)用到比例系數(shù)，可用k表示，假設(shè)試驗中合金絲直徑的變化可忽視〕長度L/cm伸長量x/cm拉力F/N〔3〕在討論并得到上述關(guān)系的過程中，主要運(yùn)用的科學(xué)討論方法是___________〔只需寫出一種〕。〔4〕假設(shè)有一根由上述材料制成的粗細(xì)相同的合金絲的長度為20cm，使用中要求其伸長量不能超過原長的百分之一，那么這根合金絲能承受的最大拉力為___________N?！敬鸢浮繌椈蓽y力計刻度尺kFL【詳解】〔1〕[1][2]用彈簧測力計測量力的大小，用刻度尺測量彈簧長度?！?〕[3]由題目所給的數(shù)據(jù)分析可知：當(dāng)力肯定時，伸長量與長度成正比；當(dāng)長度肯定時，伸長量和力成正比，故x=kFL〔取一組數(shù)據(jù)驗證，式中的k不為零〕。〔3〕[4]討論伸長量與拉力、長度的關(guān)系時，可以先掌握某一個量不變，如長度不變，再討論伸長量與拉力的關(guān)系，這種方法稱為掌握變量法。這是物理試驗中的一個重要討論方法?！?〕[5]代入表中數(shù)據(jù)把式中的k求出，得k=8×104N1，再代入數(shù)據(jù)，L=20cm，x==0.2cm，可求得最大拉力F13．某討論性學(xué)習(xí)小組采納試驗法探究彈簧的彈力與其伸長量的關(guān)系。他們的試驗裝置如下圖?！?〕屢次試驗得到以下表格中的數(shù)據(jù)，分析此表中的數(shù)據(jù)，說明與彈簧彈力的大小有關(guān)的因素為___________；所掛鉤碼的重力/N0彈簧長度/cm甲〔粗、短〕乙〔細(xì)、長〕〔2〕用圖像法分析，建立直角坐標(biāo)系，以力F為縱坐標(biāo)，以彈簧的伸長量x為橫坐標(biāo)〔如下圖〕，依據(jù)所測的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點，并嘗試著作出一條平滑的圖線__________；〔3〕通過分析彈簧的彈力F與其伸長量x的關(guān)系圖像，能得到___________；〔要求用語言和公式兩種形式表述〕〔4〕假設(shè)將彈簧的彈力大小與對應(yīng)的形變量之比定義為彈簧的勁度系數(shù)k，那么甲、乙彈簧的勁度系數(shù)分別是___________和___________。你認(rèn)為與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)的因素為___________?！敬鸢浮繌椈傻纳扉L量和彈簧本身的性質(zhì)〔如彈簧的粗細(xì)、長短等〕彈簧的彈力跟它的伸長量成正比，即彈簧本身的因素如彈簧的材料、硬度、粗細(xì)、長短等有關(guān)，而與形變量無關(guān)【詳解】〔1〕[1]彈簧彈力的大小跟彈簧的伸長量和彈簧本身的性質(zhì)〔如彈簧的粗細(xì)、長短等〕有關(guān)系?！?〕[2]由表格數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點，如下圖：〔3〕[3]通過分析圖像可知，圖線為兩條過原點的直線，說明彈簧的彈力跟它的伸長量成正比，即?！?〕[4][5]由圖線的斜率為彈簧的勁度系數(shù)，由圖可知[6]勁度系數(shù)的大小只與彈簧本身的因素如彈簧的材料、硬度、粗細(xì)、長短等有關(guān)，而與形變量無關(guān)。14．某同學(xué)用如下圖裝置做探究彈簧彈力和伸長關(guān)系的試驗。他先測出不掛鉤碼時彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，然后在彈簧下端掛上1個鉤碼，并漸漸增加鉤碼的個數(shù)，測出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下：〔重力加速度取g=9.8N/kg〕砝碼質(zhì)量m/〔×102g〕0標(biāo)尺刻度x/〔×102m〕〔1〕依據(jù)所測數(shù)據(jù)，在如下圖的坐標(biāo)紙上作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度x與鉤碼質(zhì)量m的關(guān)系曲線___________。〔2〕依據(jù)所測得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以推斷，在___________N范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長關(guān)系滿意胡克定律，這種規(guī)格的彈簧的勁度系數(shù)為___________N/m。【答案】4.925【詳解】〔1〕[1]依據(jù)題目中所測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行描點，然后用平滑的曲線〔或直線〕連接各點，在連接時應(yīng)讓盡量多的點落在線上。〔偏差比擬大的點舍去〕不在線上的點盡量平均分布在線的兩側(cè)，如下圖〔2〕[2]依據(jù)所畫圖像可以看出，當(dāng)m≤5.00×102g=0.5kg時，標(biāo)尺刻度x與鉤碼質(zhì)量m成一次函數(shù)關(guān)系，所以彈力大小與彈簧伸長關(guān)系滿意胡克定律；[3]依據(jù)胡克定律可得15．某同學(xué)用如以下圖所示裝置做“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系〞的試驗。他先測出不掛鉤碼時彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，然后在彈簧下端掛上鉤碼，并逐個增加鉤碼，測出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下：〔g取9.8N/kg〕鉤碼質(zhì)量/×102g0標(biāo)尺刻度/×102m〔1〕依據(jù)所測數(shù)據(jù)在以下圖坐標(biāo)紙上作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度x與鉤碼總質(zhì)量m的關(guān)系曲線_____?！?〕依據(jù)所測得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以推斷，在________N范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長量關(guān)系滿意胡克定律。這種規(guī)格彈簧的勁度系數(shù)為________N/m?！敬鸢浮俊驹斀狻俊?〕[1]依據(jù)表格中的各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上標(biāo)出相應(yīng)的點，然后用平滑曲線連接這些點，作出的圖像如下圖〔2〕[2]依據(jù)作出的圖線可知，鉤碼質(zhì)量在0～500g范圍內(nèi)圖線是直線，說明彈力大小與彈簧伸長量關(guān)系滿意胡克定律，即彈力最大值為所以在0～4.9N范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長量關(guān)系滿意胡克定律；[3]這個范圍內(nèi)的曲線上找到相距較遠(yuǎn)的兩點，利用這兩點的坐標(biāo)值計算彈簧的勁度系數(shù)16．在“探究求合力的方法〞試驗中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細(xì)繩套和一只彈簧測力計?！?〕為了完成試驗，某同學(xué)另找來一根彈簧，先測量其勁度系數(shù)，得到的試驗數(shù)據(jù)如下表：彈力F(N)伸長量x()依據(jù)表中數(shù)據(jù)作出圖像并求得該彈簧的勁度系數(shù)________；〔2〕某次試驗中，彈簧測力計的指針位置如圖甲所示，其讀數(shù)為________N；同時利用〔1〕中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為，請在圖乙中畫出這兩個共點力的合力的圖示________；〔3〕由圖得到________N。【答案】【詳解】〔1〕[1]由圖像可知，該彈簧的勁度系數(shù)為〔2〕[2]由圖甲所示，該彈簧測力計的分度值為，所以該彈簧測力計的示數(shù)為。[3]由平行四邊形定那么可得，這兩個共點力的合力的圖示為〔3〕[4]由圖可知17．〔1〕某試驗小組在探究彈簧彈力和彈簧伸長量之間關(guān)系的試驗中，得到的試驗數(shù)據(jù)如下表彈力F〔N〕伸長量x〔〕在坐標(biāo)系中做出彈簧彈力隨伸長量變化圖像___________，求得該彈簧的勁度系數(shù)___________；〔保存兩位有效數(shù)字〕〔2〕該試驗小組緊接著又討論橡皮筋伸長與所受拉力的關(guān)系。試驗時，將原長約200的橡皮筋上端固定，在豎直懸掛的橡皮筋下端逐一增掛鉤碼〔質(zhì)量均為20g〕，每增掛一只鉤碼均登記對應(yīng)的橡皮筋伸長量；當(dāng)掛上10只鉤碼后，再逐一把鉤碼取下，每取下一只鉤碼，也登記對應(yīng)的橡皮筋伸長量，依據(jù)測量數(shù)據(jù)，作出增掛鉤碼和減掛鉤碼時的橡皮筋伸長量與拉力F關(guān)系的圖像如下圖從圖像中可以得出___________?！蔡钸x項前的字母〕A．增掛鉤碼時與F成正比，而減掛鉤碼時與F不成正比B．當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時，增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量比減掛鉤碼時的小C．當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時，增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量與減掛鉤碼時的相等D．增掛鉤碼時所掛鉤碼數(shù)過多，導(dǎo)致橡皮筋超出彈性限度【答案】51/52/53/54BD【詳解】〔1〕[1][2]由胡可定律可知〔2〕[3]A．由圖可知，增掛鉤碼與減掛鉤碼時與F不成正比，A錯誤；BC．如下圖當(dāng)所掛鉤碼數(shù)相同時，增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量比減掛鉤碼時的小，B正確，C錯誤；D．由圖可知，增掛鉤碼時所掛鉤碼數(shù)過多，導(dǎo)致橡皮筋超出彈性限度，D正確。應(yīng)選BD。18．A．某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系〞的試驗中，把彈簧放置在水平桌面上，測出其自然長度，然后如下圖豎直懸掛讓彈簧自然下垂，在其下端掛上鉤碼。試驗過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的增減鉤碼并記錄與其對應(yīng)彈簧的形變量，作出圖線如下圖?！?〕圖線不過原點的緣由是________________?！?〕由圖像可知彈簧的勁度系數(shù)為________?！?〕該同學(xué)又找來與彈簧性質(zhì)相同的橡皮筋，在彈性限度內(nèi)彈力與伸長量成正比，即，式中值與橡皮筋的原長、橫截面積有關(guān)。理論與試驗都說明，其中是由材料打算的常數(shù)，材料力學(xué)中稱為楊氏模量。假設(shè)某橡皮筋的值與〔1〕中彈簧的勁度系數(shù)相同，該橡皮筋的原長為，橫截面積為，那么可知該橡皮筋的楊氏模量的大小是________結(jié)果保存兩位有效數(shù)字。B．某同學(xué)利用如圖〔a〕所示的裝置探究物體的加速度與所受合力的關(guān)系。①他用小木塊將長木板無滑輪的一端墊高，目的是平衡摩擦力。詳細(xì)操作是：把木板墊高后，小車放在木板上，在________小桶選填“掛〞或“不掛〞的狀況下，輕推一下小車，假設(shè)小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動，說明已經(jīng)消退了摩擦力和其他阻力的影響。②試驗時保持小桶及砝碼的總質(zhì)量________選填“遠(yuǎn)大于〞或“遠(yuǎn)小于〞小車的質(zhì)量，其目的是________選填選項前的字母。A.小車所受的拉力近似等于小車所受的合力B.小車所受的拉力近似等于小桶及砝碼的總重力C.保證小車運(yùn)動的加速度不超過當(dāng)?shù)刂亓铀俣菵.減小空氣阻力對試驗的影響③圖是試驗中得到的一條紙帶，A、B、、、、、為個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出。相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為：、、、、、。打點計時器的工作頻率為，那么小車的加速度________結(jié)果保存位有效數(shù)字?！敬鸢浮繌椈勺陨碇亓Φ挠绊懖粧爝h(yuǎn)小于B【詳解】A．〔1〕[1]圖線不過原點的緣由是彈簧自身重力的影響，彈簧水平放置其自然長度為L，豎直放置時由于自身的重力必定會有肯定的伸長；〔2〕[2]依據(jù)圖像的斜率〔3〕[3]依據(jù)公式解得B．[4]平衡摩擦力時不掛小桶；[5][6]試驗時保持小桶及砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，其目的是讓小桶及砝碼的總重力充當(dāng)小車的合外力，即小車所受的拉力近似等于小桶及砝碼的總重力。應(yīng)選B。[7]依據(jù)逐差法得19．〔1〕在探究“彈簧的彈力與伸長的關(guān)系〞試驗中，通過在懸掛的彈簧下面加掛鉤碼，漸漸使彈簧伸長，得到以下表格中的數(shù)據(jù)。鉤碼個數(shù)123456彈簧彈力F/N彈簧形變量x/cm①依據(jù)以上數(shù)據(jù)在給出的坐標(biāo)系中畫出關(guān)系圖像__________。②由畫出的圖像可知彈簧的勁度系數(shù)k=_____N/m?！步Y(jié)果保存兩位有效數(shù)字〕〔2〕在“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律〞的試驗中，如圖甲所示，橡皮條的一端固定，另一端掛一輕質(zhì)小圓環(huán)，橡皮條原長為GE，用兩個彈簧測力計共同拉動小圓環(huán)，小圓環(huán)受到拉力F